【正文】 實(shí)，且成熟度較高，同時(shí)“鹽下”各層位砂礫巖扇體與烴源巖橫向連通，提供了良好的近距離儲集空間，蓋層主要以巨厚的鹽膏－泥巖為主，且發(fā)育到“鹽下”層位的斷層較少，可以說，該區(qū)具有形成油氣藏的優(yōu)越條件?？碧綄?shí)踐表明，開展深層勘探有著巨大潛力。前人對膏鹽巖的研究已經(jīng)涉及到油氣成藏的各個(gè)方面，研究內(nèi)容廣泛，主要包括 膏鹽巖自身成因、 對烴源巖熱演化 的影響、對儲層孔隙發(fā)育的影響、對油氣運(yùn)聚的影響。其 中鹽類物質(zhì)來源是成鹽的關(guān)鍵，主要有：（ 1）海源，鹽類由海侵或海嘯提供，例如袁文芳（ 20xx） [2]通過古生物分析、巖礦分析及地球化學(xué)分析，證實(shí)了濟(jì)陽坳陷膏鹽層的發(fā)育具有海相的特征，同時(shí)指出海水作用的規(guī)模有限，并認(rèn)為海水入侵的主要方式是海嘯；（ 2）陸源，即由周圍物源提供，如 徐磊（ 20xx） [3]等通過對東營凹陷古近系膏鹽巖成因模式及其與油氣藏的關(guān)系研究指出：鹽源主要來自陸源，由周圍凸起的寒武系及奧陶系地層提供。而鹽類形成機(jī)制主要由鹽源決定，鹽源為深層鹵水時(shí)一般為 “ 對鹵成鹽 ” ，而當(dāng)鹽源為陸源時(shí)一般為蒸發(fā)成鹽。但是由于河流不斷地供給生物和有機(jī)物質(zhì)，因此湖泊中有大量的各種生物和有機(jī)質(zhì)，并且在這樣的環(huán)境中 (弱氧化 還原環(huán)境 )，對于有機(jī)質(zhì)的保存和向石油轉(zhuǎn)化都是十分有利的。 ③ 高鹽環(huán)境將限制捕食生物和寄生生物的生長。而李術(shù)元等進(jìn)行了鹽水介質(zhì)中煤熱解生烴實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鹽水介質(zhì)對褐煤熱解生烴過程具有一定的催化作用，提高了氣態(tài)產(chǎn)物和熱解瀝青的產(chǎn)率。王居峰（ 20xx） [8]通過對山東東營凹陷沙四段鹽下層油氣成藏條件分析指出：鹽下高壓封存箱的存在，既可延 緩烴類和成巖演化，同時(shí)又為原生孔隙和裂縫的保存創(chuàng)造了良好的條件，十分有利于油氣的生成、運(yùn)移和保存。有膏鹽與無膏鹽的地區(qū)砂巖物性存在明顯差異。由于 TSR 的發(fā)生，會形成富含 H2S、 CO2等酸性氣體的流體，這種流體具有腐蝕性，對深層碳酸鹽巖儲層進(jìn)行強(qiáng)烈的溶蝕改造作用，促進(jìn)次生大孔洞的發(fā)育和優(yōu)質(zhì)儲層的形成。徐士林、呂修祥等 (20xx) [14]對庫車坳陷鹽膏巖地層對異常高壓保存的控制作用進(jìn)行了更深一步的研究：通過對庫車坳陷的地質(zhì)概況、鹽膏巖分布特征及地層壓力特征的研究，提出鹽膏巖地層具有高塑性和很高的突破壓力，在壓力和物性兩方面對異常高壓起到保護(hù)作用，能夠有效的阻止異常高壓泄露，使地層中的異常高壓得以保存。同時(shí)，鐘大康等還發(fā)現(xiàn)膏鹽效應(yīng)在中國東部和西部盆地中都存在，中部盆地中較少 。他們認(rèn)為雖然膏鹽層的塑性和流動性很強(qiáng)，但發(fā)育的深大斷層可以切穿膏鹽層，抵達(dá)其以下的地層中，這樣就溝通了膏鹽層上下兩個(gè)含油氣系統(tǒng)。其次總結(jié)前人所提出的東營凹陷古近系膏鹽巖成因模式和相關(guān)依據(jù)。 （ 4）膏鹽層對油氣運(yùn)聚的影響 分析由于膏鹽巖本身的物理性質(zhì)和其獨(dú)特構(gòu)造可能對鹽下、鹽上及鹽間地層產(chǎn)生的影響。凹陷具有北斷南超的箕狀凹陷特點(diǎn)，凹陷內(nèi)部發(fā)育一系列正向二級構(gòu)造帶，近東西走向的中央斷裂背斜帶就發(fā)育于深洼陷之中。 新近紀(jì)以后屬于華北近海坳陷盆地的一部分，不再構(gòu)成獨(dú)立盆地。 10 研究表明，盆地中正、負(fù)構(gòu)造單元之間的邊界不僅是構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，而且也是重要的沉積相轉(zhuǎn)換帶，對沉積體系、厚度和砂體的分布有重要的控制作用。到新近紀(jì)時(shí)，東營凹陷北部的陳家莊凸起己被剝蝕至太古界花崗片麻巖，呈“溝 — 梁”相間的 格局（圖 ）。 EW 向斷層在本區(qū)為陳南斷裂及其派生的勝北斷裂，其斷面形態(tài)呈鏟式或坐椅式。 背斜構(gòu)造 東營 凹陷的背斜構(gòu)造主要是同沉積背斜現(xiàn)河底辟背斜。 向斜構(gòu)造 它是受主要斷裂控制的負(fù)向構(gòu)造單元，一般分布在控洼斷裂的下盤（如博興洼陷、利津洼陷、民豐洼陷）或背斜構(gòu)造的側(cè)翼如牛莊洼陷。每個(gè)旋 回表現(xiàn)為沖積扇一河流一濱淺湖一深湖、半深湖一淺湖、殘留湖一河流、三角洲平原、沼澤等的演化規(guī)律，每個(gè)旋回也有其自身的古環(huán)境及古水系、古生物化石組合及巖性組合和電性特征。該時(shí)期東營凹陷分為南北兩個(gè)互不連通的次級 洼陷：博興和東營北部洼陷。中期開始沿凹陷近東西軸向發(fā)育遠(yuǎn)源河流三角洲充填。 沙一段沉積時(shí)期 ，氣候又開始變得濕潤，早期物源供給量小，基底沉降緩慢，從而廣泛發(fā)育了砂質(zhì)和碳酸鹽質(zhì)濱淺湖及半深湖沉積。 裂后充填期裂后充填期以其簡單的沉積體系構(gòu)成，補(bǔ)償式沉積和大面積發(fā)育河流體系為特點(diǎn)，沉積體系展布已不再受主干斷裂的活動性的控制，地層厚度在全區(qū)比較穩(wěn)定，表明東營凹陷此時(shí)已統(tǒng)一于整 個(gè)渤海灣盆地之中，進(jìn)入裂后熱沉降階段，其構(gòu)造活動性相對較弱而且均一化分兩個(gè)時(shí)期：（ 1）熱沉降期即館陶組沉積期；（ 2）加速降期即明化鎮(zhèn)組沉積期。平面上從東部渤海灣盆地的中部黃驊坳陷開始，向南經(jīng)濟(jì)陽坳陷、冀中坳陷到東濮凹陷，再往南至南襄盆地和江漢盆地均有分布。剖面上主要發(fā)育在孔店組一段 及沙河街組四段。 該區(qū)膏鹽巖在垂向上有比較明顯的蒸發(fā)成因的沉積序列 (圖 )。 平面特征 東營凹陷膏鹽巖平面分布較為廣泛，民豐洼陷、中央隆起帶、牛莊洼陷及濱南 利津地區(qū)都有膏鹽巖發(fā)育，并具有環(huán)狀分布特征，從湖盆中心向盆地邊緣依次沉積鹽巖、石膏、泥膏巖、碳酸鹽巖、泥灰?guī)r、碎屑巖 (圖 )， 鹽巖沉積范圍較小，主要集中在民豐洼陷以及中央隆起帶附近，向北突變?yōu)樯暗[巖，向其他方向漸變?yōu)樯澳鄮r。具體闡述如下。 （ 3）沙四下第一套膏鹽巖沉積時(shí)期，鹽類沉積中心開始向南遷移，但遷移規(guī)模較小，仍然以民豐洼陷及中央隆起帶為中心。該時(shí)17 期湖平面迅速上升，開始由鹽湖向咸水湖轉(zhuǎn)化。古鹽湖經(jīng)歷了產(chǎn)生 發(fā)展 消亡的演化，相應(yīng)地，膏鹽巖沉積環(huán)境也由 “ 淺水蒸發(fā) ” 向 “ 深水蒸發(fā) ” 轉(zhuǎn)變。鹽類沉積環(huán)境有深水成鹽和淺水成鹽兩種。 (2)觸發(fā)斷層活動的應(yīng)力是一個(gè)逐漸積累的過程，一般深部斷 層都呈封閉狀態(tài)，斷層呈開啟的時(shí)間非常短暫，對應(yīng)流體排替具有周期性、間歇性、脈沖的特點(diǎn)。垂向上自下而上依次為泥巖、碳酸鹽巖類、石膏巖、鹽巖 (圖 )，平面上從湖盆中心到湖盆邊緣膏鹽巖沉積的厚度逐漸減薄，漸變?yōu)樘妓猁}巖類及砂泥巖，具有環(huán)狀分布特點(diǎn)。 沉積環(huán)境 1古鹽湖演化 從孔店末到沙四段，東營凹陷鹽湖水體環(huán)境發(fā)生了明顯變化，這在沉積物特征、古鹽19 度及古氣候等方面都有體現(xiàn)。 （ 2）古鹽度。據(jù)前人古生物及孢粉資料分析，孔店末至沙四段氣候類型總體為半干旱干旱型，經(jīng)歷了由干旱 干旱至半干旱 較濕潤的演化，古溫度為 27~29℃，在這種氣候條件下湖水易于蒸發(fā)形成膏鹽巖。 “ 分層鹵水 ” 由稀 釋層、鹽躍層和鹵水層 3 部分組成。此沉積時(shí)期為盆地的裂陷初期，氣候干旱，降雨量少，缺乏永久性河流補(bǔ)給，斷層活動微弱，鹽類物質(zhì)主要由陣發(fā)性的水體從周圍物源區(qū)攜帶而來。此時(shí)期是鹽湖發(fā)展的初始階段。在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下形成穩(wěn)定的“分層鹵水”結(jié) 構(gòu)，鹵水層十分發(fā)育，范圍廣闊，依次沉積深灰色泥巖、碳酸鹽巖、膏巖及鹽巖。 （ 3）沙四上段膏鹽巖分布范圍小，厚度不大，為深水成因。 21 圖 東營凹陷孔一段 — 沙四段膏鹽巖沉積模式（據(jù)徐磊等， 20xx） 綜上所述，我們可以得出結(jié)論： 東營凹陷膏鹽巖的 鹽源主要來自陸源 ，是 由周圍凸起的寒武系及奧陶系地層提供。 東營凹陷的膏鹽層是發(fā)育于內(nèi)陸湖泊環(huán)境的蒸發(fā)巖類沉積，膏鹽層的存在向上演化為咸化湖泊，從孔一段到沙四段上部古鹽度經(jīng)歷了低值 高值 低值的變化過程。 ② 由于生物的屬種隨鹽度的增高而急劇減少，因此高鹽環(huán)境下生存的物種有著得天獨(dú)厚的生存條件。 但是，必須指出缺氧環(huán)境 (水體中游離氧含量小于 /Ｌ )下浮游生物是不能生存的， 同時(shí)特別咸的水也不利于多數(shù)浮游生物的生存 ，因此烴源巖一般形成于盆地穩(wěn)定沉降期的較深水部位 [24]。因此，咸化湖泊表層水生長的豐富藻類和光合細(xì)菌是 咸化湖泊生產(chǎn)高豐度有機(jī)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于分層結(jié)構(gòu)的 穩(wěn)定性，底層水基本不與表層水發(fā)生交換，微生物的呼吸作用使得游離氧消耗殆盡，所以是缺氧環(huán)境。 根據(jù)前人的總結(jié)，東營凹陷具有三個(gè)有利的有機(jī)質(zhì)保存條件 : ①沙四上亞段 沙三上亞段為深湖 半深湖的深水環(huán)境； ②鹽湖中湖水表層與底層間的鹽度差可造成化學(xué)分層，以致湖水底層因缺氧而處于還原環(huán)境，利于有機(jī)質(zhì)保存； ③由于大套鹽巖的快速積，可使下伏暗色泥頁巖快速與氧隔絕，有利于有機(jī)質(zhì)的保存 [25]。為了通過比較含鹽烴源巖和不含鹽烴源巖差異，指出膏鹽層對有機(jī)質(zhì)演化生烴的影響，本論文選擇溫度（地溫梯度）、催化作用、壓力這三個(gè)影響油氣生成的因素進(jìn)行討論。本論文旨在指出膏鹽層對烴源巖熱演化的影響，在此僅敘述巖性即巖石熱導(dǎo)率對地溫和低溫梯度及其分布的影響。根據(jù)熱傳導(dǎo)理論，膏鹽層的熱導(dǎo)率較高而隔熱性差，使得深部熱量容易傳到淺部。膏鹽層下方埋深為 5000m左右的地溫較正常地溫低 23℃ 左 右 [27]。 縱向上民豐地區(qū)沙四不同亞段的古地溫梯度因膏層的存在而有較大差異 （圖 ） ，民 25 圖 民豐地區(qū)現(xiàn)今地溫與深度的關(guān)系（據(jù)韓冬梅， 20xx，略改動 ） 豐地區(qū)沙四上亞段平均古地溫梯度為 ℃ /100m，沙四下亞段膏鹽層發(fā)育層段平均古地溫梯度為 ℃ /100m。東營凹陷由南向北古地溫梯度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，在王 46 井以南凹陷邊部，因盆地基底埋藏淺地溫梯度相對較高；王家崗地區(qū)的斜坡帶基底埋藏加深，泥巖增厚，膏鹽層也不發(fā)育，因而地溫梯度最低，在3℃ /100m左右；再向北膏鹽層逐漸加厚，古地溫梯度也逐漸升高；在北部陡坡帶膏鹽層厚度大，基底埋藏也較淺，因而地溫梯度達(dá)到最高值 ℃ /100m；到北部凹陷邊部地溫梯度只受基底影響略有降低，東營凹陷的膏鹽層最大厚度合計(jì)為 1000m左右，可以粗略認(rèn)為 ，隨膏鹽層厚度的增加，其上覆地層的地溫梯度是不斷增大的，厚度為 1000m左右的膏鹽層可使古地溫梯度增大 2℃ /100m左右 [27]。 具體來說， 由于膏鹽巖特殊的熱性質(zhì)，膏膏鹽層下部地?zé)嵯蛏蟼鬟f，地溫梯度降低，烴源巖熱演化趨勢減緩，下部地?zé)嵩诟喔帑}層上表面附近聚集，使得該位置附近烴源巖熱演化程度迅速增加，在膏膏鹽層上表面附近烴源巖的各熱演化指標(biāo)均呈現(xiàn)出一個(gè)跳躍，而無膏膏鹽層地區(qū)烴源巖符合正 常的熱演化規(guī)律。這是因?yàn)楦帑}層使得下部地溫容易散失，地溫梯度減小的， 造成鹽下地層的成巖演化相對滯后于沒有膏鹽層發(fā)育的地區(qū) ， 從而延長了鹽下烴源巖生油窗 的結(jié)果。同時(shí)鹽類的存在減小了粘土礦物對烴類的吸附，加快了粘土礦物轉(zhuǎn)化和脫水進(jìn)程，為早期生成的石油提供了載體。 馬中良等（ 20xx） [28]根據(jù)中國東部下第三系鹽湖相沉積存在的地質(zhì)實(shí)際，選取了東濮凹陷北部鹽巖發(fā)育區(qū)的衛(wèi) 20井下第三系沙三段 2 290 m 的灰色含鹽頁巖和南部無鹽巖發(fā)育區(qū)的王 24 井下第三系沙三段 1 271 m黑色泥頁巖作為模擬巖樣，分別代表鹽湖環(huán)境和淡水環(huán)境。 根據(jù)馬中良等的研究，我們可以得出如下結(jié)論： ① 鹽類物質(zhì)的存在，不僅增加了原油伴生氣的產(chǎn)率，而且對烴類氣體的生成具有一定的促進(jìn)作用，在演化早期就開始大量生成烴氣，使生氣期提前。在生油階段末期，含鹽源巖生成的油大部分已經(jīng)排出，而無鹽源巖還有大量的滯留。 ③ 鹽類的存在改變了礦物 基質(zhì)，加 速了成烴演化。孔隙性即巖石具備由各種孔隙、孔洞、裂隙及各種成巖縫形成的儲集空間，能儲存流體。 東營凹陷膏鹽層系儲層特征 儲層巖石學(xué)特征 （ 1）沙四段巖石學(xué)特征：鉆井資料顯示東營凹陷沙四段深部儲層巖石類型主要為不等粒砂巖、中粗砂巖、含礫砂巖、細(xì)礫巖。砂巖類型主要為長石砂巖、其次為巖屑質(zhì)長石砂巖，以及少量亞長石砂巖、長石質(zhì)巖屑砂巖。東營凹陷古近系孔店組－沙四段沉積時(shí)期，湖盆主要經(jīng)歷了由洪水型鹽湖－深水型鹽湖－深水型咸湖沉積演化過程。 30 成巖事件 1）壓實(shí)壓溶作用。 2）膠結(jié)作用 （ 1）硅質(zhì)膠結(jié)：東營凹陷沙四段、孔店組儲層中硅質(zhì)膠結(jié)作用以石英次生加大最為常見，其次為長石加大。方解石類膠結(jié)物含量為 ~35%，垂向上存在 3000m~3600m、 4400m~5150m、5500~5800m 三個(gè)高 含量帶。 （ 3）硫酸鹽膠結(jié) ：由于埋深大于 3500m 的深層地溫較高，因此東營凹陷沙四段、孔店組深部儲層中硫酸鹽膠結(jié)物主要為硬石膏，含量在 ~25%之間。 3）交代作用 東營凹陷沙四段、孔店組深部儲層中普遍發(fā)育交代作用，概括起來主要有碳酸鹽礦物31 對碎屑顆粒的交代作用、粘土礦物對砂巖各組分的交代作用、硬石膏對砂巖中各組分的交代作用 4）溶解作用 溶解作用是形成次生孔隙的主要機(jī)理，能極大地改善深部儲層的儲集性能。 儲集空間特征 一、原生孔隙 根據(jù)前人研究資料，由于東營凹陷沙四段、孔店組深部地層處于晚成巖階段，遭受強(qiáng)烈的物理－化學(xué)作用，保留的原生孔隙極少，因此原生孔隙對深部儲集性能意義不大。按成因可將裂縫分為三類： ① 構(gòu)造裂縫：東營凹陷沙四段、孔店組深部砂礫巖中常見到張性構(gòu)造縫，這些裂縫在巖心上通常表現(xiàn)為高角度與層面相交； ② 超壓裂縫：東營凹陷古近系深層普遍存在異常高壓，極易導(dǎo)致巖石破裂而產(chǎn)生裂縫。 2）溶蝕孔隙 32 溶蝕成因的次生孔隙是東營凹陷沙四段、孔店組深部碎屑巖中具有儲集能力的主要孔隙空間，其類型主要包括以下三類： ① 溶蝕 粒間孔隙：是指顆粒間因溶蝕作用產(chǎn)生的次生孔隙，包括碎屑顆粒的粒緣溶解（如石英及其加大邊），填隙物的徹底溶解產(chǎn)生的粒間孔隙。因此，溶蝕填隙物內(nèi)孔隙常與溶蝕粒間孔隙相伴出現(xiàn)，如永 554 井區(qū)沙四段砂礫巖儲層。 4）晶間微孔隙